两亲性分子是一种被广泛研究和应用的具有自组织能力的构筑基元，包括磷脂分子、表面活性剂分子以及嵌段共聚物等。到目前为止，关于两亲性分子的研究已从传统的胶体与界面科学拓展到生物膜模拟、催化、药物传输、无机介孔材料以及低维功能纳米材料的模板合成等应用领域。然而，关于表面活性剂分子在液/固界面的自组织行为、结构表征和形态控制规律、自组织结构的稳定性以及功能化等问题还缺乏深入和系统的认识。其中，如何提高表面活性剂分子在液/固界面自组织结构的稳定性，尤其是如何增强表面胶束的稳定性进而实现对其形态结构的调控，已成为亟待解决的问题。 为此，在本论文中，我们分别设计合成了含介晶基团的双头两亲性分子以及疏水链尾端含可聚合基团的表面活性剂分子，致力于通过胶束内部疏水链之间的 π-π 相互作用或界面原位聚合反应增强表面胶束的稳定性，主要开展了以下两方面的研究：1. 我们提出了一种在双头两亲性分子的疏水烷烃链中间引入介晶基团来获 得稳定表面胶束的方法，并以原子力显微镜为主要表征手段深入揭示了 双头两亲性分子的界面超分子结构和自组织行为。首先设计合成了一种 含联苯介晶基团的双头基两亲性分子，由于联苯介晶基团之间的 π-π 相 互作用增强了胶束内部的分子间相互作用，我们成功地获得了在干燥条 件下仍然稳定的柱状表面胶束，提出并证实了该双头基两亲性分子的柱 状胶束结构模型和在液/固界面的吸附机理，为统计热力学关于胶束的形 成及其形态结构的理论研究提供了直接的实验证据。2. 我们还发展了一种通过γ射线引发的界面原位聚合反应来稳定低分子量 表面活性剂形成的表面胶束的方法，并用原位 AFM 为表面胶束聚合前后 的形态保持和稳定性提供了直接的实验证据。首先在疏水烷烃链尾端引 入丙烯酸酯设计合成了一种可聚合表面活性剂分子，通过γ射线引发云 母表面的胶束内聚合反应，最终获得了经空气中干燥和溶剂稀释后仍然 i<WP=6>2004 吉林大学硕士学位论文 王明锋保持其原来形态结构的稳定的柱状表面胶束。增强表面胶束的稳定性不仅有利于我们借助各种仪器表征手段深入认识表面活性剂等两亲性分子的界面超分子结构和自组织行为，而且这种稳定的、在纳米尺度具有可控形态和尺寸的“软”自组织结构为功能纳米材料的仿生合成以及纳米图案化表面的制备提供了新的模板，对发展胶体与界面科学、材料科学、生命科学以及微电子学等领域有重要研究意义。